« Rien ne se perd, rien ne se crée, tout n'est que transformations! »
Cette phrase, attribuée au fameux Antoine Lavoisier qui a révolutionné la chimie, trouve cependant son origine chez le philosophe grec Anaxagore, qui écrivit « Rien ne naît ni ne périt, mais des choses déjà existantes se combinent puis se séparent à nouveau ». Il n’en reste pas moins que cette phrase contient tous les éléments de réponse à la question de notre internaute, et nous allons le démontrer avec un exemple simple.
Prenons un moteur à explosion; ce dernier est alimenté en essence (le carburant) et en air (le comburant). On considère, pour simplifier le raisonnement, que l'essence est constituée exclusivement d’octane (ce qui est loin d'être le cas), c'est-à-dire de molécules contenant 8 atomes de carbone et 18 atomes d’hydrogène (C8H18, ou H3C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3) ; par ailleurs, l'air contient 20% de dioxygène O2.
Lors du fonctionnement du moteur, le carburant octane et le comburant dioxygène procèdent à une réaction dite de combustion, durant laquelle l'octane est oxydé par le dioxygène. Le produit de la réaction est théoriquement, pour simplifier, de l’eau H2O et du dioxyde de carbone CO2 (en fait, il y a de nombreux autres composés produits durant la combustion, ce qui rend le procédé polluant et nécessite d’avoir recours à un pot catalytique pour réduire les quantités de substances indésirables dans l’environnement).
La réaction chimique de cette combustion est simple:
2 C8H18 + 25 O2 → 16 CO2 + 18 H2O (octane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau)
Si l'on établit le bilan de masses des substances initiales et finales, on réalise que :
- 228 grammes d’octane et 800 grammes de dioxygène sont nécessaires pour la combustion
- 704 grammes de dioxyde de carbone et 324 grammes d’eau sont produits durant la combustion
Au total, 1028 grammes de substances de départ sont transformés en 1028 grammes de substances d’arrivée. Rien n’a été perdu, rien n’a été créé, mais les substances de départ se sont transformées en substances d’arrivée, dont la structure est différente.
Pour conclure sur la base de cet exemple, en reprenant les termes de la question de notre internaute, nous pouvons écrire que « La matière (octane et dioxygène), lorsqu'elle se transforme successivement en dioxyde de carbone et en eau, ne fait pas varier la quantité d’éléments qui composent tant la matière de départ que la matière d’arrivée ». Pour généraliser, mentionnons que le raisonnement ci-dessus est universel et qu'il s'applique à toute réaction chimique.